Το "Easy" μπορεί να μην είναι μια λέξη που έρχεται στο μυαλό για το σχεδιασμό τόσο ευαίσθητων περιβαλλόντων.Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι δεν μπορείτε να δημιουργήσετε έναν σταθερό σχεδιασμό καθαρού δωματίου αντιμετωπίζοντας προβλήματα με μια λογική σειρά.Αυτό το άρθρο καλύπτει κάθε βασικό βήμα, μέχρι εύχρηστες συμβουλές για συγκεκριμένες εφαρμογές για την προσαρμογή των υπολογισμών φορτίου, τον σχεδιασμό διαδρομών διήθησης και τη γωνία για επαρκή μηχανικό χώρο δωματίου σε σχέση με την κατηγορία του καθαρού δωματίου.
Πολλές διαδικασίες παραγωγής χρειάζονται τις πολύ αυστηρές περιβαλλοντικές συνθήκες που παρέχονται από ένα καθαρό δωμάτιο.Επειδή τα καθαρά δωμάτια έχουν πολύπλοκα μηχανικά συστήματα και υψηλό κόστος κατασκευής, λειτουργίας και ενέργειας, είναι σημαντικό να εκτελείται ο σχεδιασμός του καθαρού δωματίου με μεθοδικό τρόπο.Αυτό το άρθρο θα παρουσιάσει μια μέθοδο βήμα προς βήμα για την αξιολόγηση και το σχεδιασμό καθαρών χώρων, συνυπολογισμό της ροής ανθρώπων/υλικών, ταξινόμηση καθαρότητας χώρου, πίεση χώρου, ροή αέρα παροχής χώρου, διήθηση αέρα στο διάστημα, ισορροπία αέρα στο διάστημα, μεταβλητές προς αξιολόγηση, μηχανικό σύστημα επιλογή, υπολογισμοί φορτίου θέρμανσης/ψύξης και απαιτήσεις χώρου υποστήριξης.
Βήμα πρώτο: Αξιολογήστε τη διάταξη για τη ροή ατόμων/υλικών
Είναι σημαντικό να αξιολογήσετε τη ροή των ανθρώπων και των υλικών μέσα στη σουίτα καθαρού δωματίου.Οι εργαζόμενοι στο Cleanroom είναι η μεγαλύτερη πηγή μόλυνσης ενός καθαρού δωματίου και όλες οι κρίσιμες διαδικασίες θα πρέπει να απομονώνονται από τις πόρτες και τα μονοπάτια πρόσβασης προσωπικού.
Οι πιο κρίσιμοι χώροι θα πρέπει να έχουν ενιαία πρόσβαση για να αποτρέψουν τον χώρο από το να είναι μονοπάτι σε άλλους, λιγότερο κρίσιμους χώρους.Ορισμένες φαρμακευτικές και βιοφαρμακευτικές διεργασίες είναι ευαίσθητες σε διασταυρούμενη μόλυνση από άλλες φαρμακευτικές και βιοφαρμακευτικές διεργασίες.Η διασταυρούμενη μόλυνση διεργασιών πρέπει να αξιολογηθεί προσεκτικά για τις οδούς εισροής πρώτων υλών και τον περιορισμό, την απομόνωση της διεργασίας υλικού και τις οδούς εκροής και περιορισμού τελικού προϊόντος.Το Σχήμα 1 είναι ένα παράδειγμα εγκατάστασης οστικής τσιμέντου που διαθέτει χώρους κρίσιμης σημασίας ("Συσκευασία με διαλύτη", "Συσκευασία οστών τσιμέντου") με ενιαία πρόσβαση και κλειδαριές αέρα ως προστατευτικά σε χώρους υψηλής κυκλοφορίας προσωπικού ("Ενδυμασία", "Λεωφόρος" ).
Βήμα δεύτερο: Προσδιορίστε την ταξινόμηση της καθαριότητας του χώρου
Για να μπορέσετε να επιλέξετε μια ταξινόμηση καθαρού δωματίου, είναι σημαντικό να γνωρίζετε το βασικό πρότυπο ταξινόμησης καθαρού δωματίου και ποιες είναι οι απαιτήσεις απόδοσης σωματιδίων για κάθε ταξινόμηση καθαριότητας.Το Πρότυπο 14644-1 του Ινστιτούτου Περιβαλλοντικής Επιστήμης και Τεχνολογίας (IEST) παρέχει τις διαφορετικές ταξινομήσεις καθαριότητας (1, 10, 100, 1.000, 10.000 και 100.000) και τον επιτρεπόμενο αριθμό σωματιδίων σε διαφορετικά μεγέθη σωματιδίων.
Για παράδειγμα, σε ένα καθαρό δωμάτιο Κλάσης 100 επιτρέπεται το μέγιστο 3.500 σωματίδια/cu ft και 0,1 microns και άνω, 100 σωματίδια/cubic ft. στα 0,5 microns και μεγαλύτερα και 24 σωματίδια/cubic ft. στα 1,0 microns και μεγαλύτερα.Αυτός ο πίνακας παρέχει την επιτρεπόμενη πυκνότητα σωματιδίων στον αέρα ανά πίνακα ταξινόμησης καθαρότητας:
Η ταξινόμηση της καθαριότητας του χώρου έχει σημαντικό αντίκτυπο στην κατασκευή, τη συντήρηση και το κόστος ενέργειας ενός καθαρού δωματίου.Είναι σημαντικό να αξιολογούνται προσεκτικά τα ποσοστά απόρριψης/μόλυνσης σε διαφορετικές ταξινομήσεις καθαριότητας και απαιτήσεις ρυθμιστικών φορέων, όπως ο Οργανισμός Τροφίμων και Φαρμάκων (FDA).Συνήθως, όσο πιο ευαίσθητη είναι η διαδικασία, τόσο πιο αυστηρή ταξινόμηση καθαριότητας θα πρέπει να χρησιμοποιείται.Αυτός ο πίνακας παρέχει ταξινομήσεις καθαριότητας για μια ποικιλία διαδικασιών παραγωγής:
Η διαδικασία κατασκευής σας μπορεί να χρειάζεται μια πιο αυστηρή κατηγορία καθαριότητας ανάλογα με τις μοναδικές απαιτήσεις της.Να είστε προσεκτικοί όταν ορίζετε ταξινομήσεις καθαριότητας σε κάθε χώρο.Δεν πρέπει να υπάρχουν περισσότερες από δύο τάξεις μεγέθους διαφορά στην ταξινόμηση της καθαριότητας μεταξύ των χώρων σύνδεσης.Για παράδειγμα, δεν είναι αποδεκτό για μια καθαρή αίθουσα Class 100.000 να ανοίγει σε μια καθαρή αίθουσα Κλάσης 100, αλλά είναι αποδεκτή μια καθαρή αίθουσα κλάσης 100.000 να ανοίγει σε μια καθαρή αίθουσα κλάσης 1.000.
Κοιτάζοντας τις εγκαταστάσεις συσκευασίας οστικού τσιμέντου (Εικόνα 1), τα "Gown", "Ungown" και "Final Packaging" είναι λιγότερο κρίσιμοι χώροι και έχουν κατηγορία καθαρότητας 100.000 (ISO 8), "Bone Cement Airlock" και "Sterile Airlock" ανοιχτά. σε κρίσιμους χώρους και έχουν ταξινόμηση καθαριότητας κατηγορίας 10.000 (ISO 7).Η «Συσκευασία Bone Cement Packaging» είναι μια κρίσιμη διαδικασία με σκόνη και έχει ταξινόμηση καθαρότητας κατηγορίας 10.000 (ISO 7) και η «Συσκευασία με διαλύτες» είναι μια πολύ κρίσιμη διαδικασία και εκτελείται σε στρώσεις ροής κλάσης 100 (ISO 5) σε κατηγορία 1.000 (ISO 6). ) καθαρό δωμάτιο.
Βήμα τρίτο: Προσδιορισμός της πίεσης χώρου
Η διατήρηση μιας θετικής πίεσης του εναέριου χώρου, σε σχέση με τους παρακείμενους πιο βρώμικους χώρους ταξινόμησης καθαριότητας, είναι απαραίτητη για την πρόληψη της διείσδυσης ρύπων σε ένα καθαρό δωμάτιο.Είναι πολύ δύσκολο να διατηρηθεί με συνέπεια η ταξινόμηση καθαριότητας ενός χώρου όταν έχει ουδέτερη ή αρνητική πίεση χώρου.Ποια πρέπει να είναι η διαφορά πίεσης χώρου μεταξύ των χώρων;Διάφορες μελέτες αξιολόγησαν τη διείσδυση ρύπων σε ένα καθαρό δωμάτιο έναντι της διαφοράς πίεσης χώρου μεταξύ του καθαρού δωματίου και του παρακείμενου μη ελεγχόμενου περιβάλλοντος.Αυτές οι μελέτες βρήκαν ότι μια διαφορά πίεσης από 0,03 έως 0,05 σε wg είναι αποτελεσματική στη μείωση της διείσδυσης ρύπων.Διαφορές πίεσης χώρου πάνω από 0,05 in. wg δεν παρέχουν ουσιαστικά καλύτερο έλεγχο διείσδυσης ρύπων από 0,05 in. wg
Λάβετε υπόψη ότι ένα υψηλότερο διαφορικό πίεσης χώρου έχει υψηλότερο ενεργειακό κόστος και είναι πιο δύσκολο να ελεγχθεί.Επίσης, μια υψηλότερη διαφορά πίεσης απαιτεί περισσότερη δύναμη στο άνοιγμα και το κλείσιμο των θυρών.Η συνιστώμενη μέγιστη διαφορά πίεσης σε μια πόρτα είναι 0,1 in. wg σε 0,1 in. wg, μια πόρτα 3 πόδια επί 7 πόδια απαιτεί δύναμη 11 λίβρες για να ανοίξει και να κλείσει.Μια σουίτα καθαρού δωματίου μπορεί να χρειαστεί να διαμορφωθεί εκ νέου για να διατηρείται η διαφορά στατικής πίεσης στις πόρτες εντός αποδεκτών ορίων.
Η μονάδα συσκευασίας οστικού τσιμέντου μας κατασκευάζεται σε μια υπάρχουσα αποθήκη, η οποία έχει ουδέτερη πίεση χώρου (0,0 in. wg).Η κλειδαριά αέρα μεταξύ της αποθήκης και της "Φύμα/Λετρό" δεν έχει ταξινόμηση καθαριότητας χώρου και δεν θα έχει καθορισμένη πίεση χώρου.Το "Gown/Ungown" θα έχει πίεση χώρου 0,03 in. wg Το "Bone Cement Air Lock" και το "Sterile Air Lock" θα έχει πίεση χώρου 0,06 in. Το wg "Final Packaging" θα έχει πίεση χώρου 0,06 in. Το wg "Bone Cement Packaging" θα έχει πίεση χώρου 0,03 in. wg και χαμηλότερη πίεση χώρου από το "Bone Cement Air Lock" και το "Final Packaging" προκειμένου να συγκρατήσει τη σκόνη που δημιουργείται κατά τη συσκευασία.
Το φιλτράρισμα του αέρα στη «Συσκευασία Bone Cement Packaging» προέρχεται από έναν χώρο με την ίδια ταξινόμηση καθαριότητας.Η διείσδυση αέρα δεν πρέπει να μεταβαίνει από έναν πιο βρώμικο χώρο ταξινόμησης καθαριότητας σε έναν καθαρότερο χώρο ταξινόμησης καθαριότητας.Το "Solvent Packaging" θα έχει πίεση χώρου 0,11 in. wg Σημείωση, η διαφορά πίεσης χώρου μεταξύ των λιγότερο κρίσιμων χώρων είναι 0,03 in. wg και η διαφορά χώρου μεταξύ του πολύ κρίσιμου "Solvent Packaging" και του "Sterile Air Lock" είναι 0.05 in. wg Η πίεση χώρου 0,11 in. wg δεν απαιτεί ειδικές δομικές ενισχύσεις για τοίχους ή οροφές.Οι πιέσεις χώρου πάνω από 0,5 in. wg θα πρέπει να αξιολογούνται για πιθανή ανάγκη πρόσθετης δομικής ενίσχυσης.
Βήμα τέταρτο: Προσδιορισμός ροής αέρα παροχής χώρου
Η ταξινόμηση της καθαριότητας χώρου είναι η κύρια μεταβλητή για τον προσδιορισμό της ροής αέρα παροχής ενός καθαρού δωματίου.Εξετάζοντας τον πίνακα 3, κάθε καθαρή ταξινόμηση έχει ρυθμό αλλαγής αέρα.Για παράδειγμα, ένα καθαρό δωμάτιο Class 100.000 έχει εύρος 15 έως 30 ach.Ο ρυθμός αλλαγής αέρα του καθαρού δωματίου θα πρέπει να λαμβάνει υπόψη την αναμενόμενη δραστηριότητα εντός του καθαρού δωματίου.Ένας καθαρός χώρος κλάσης 100.000 (ISO 8) με χαμηλό ποσοστό πληρότητας, χαμηλή διαδικασία δημιουργίας σωματιδίων και θετική πίεση χώρου σε σχέση με παρακείμενους πιο βρώμικους χώρους καθαριότητας μπορεί να χρησιμοποιεί 15 ach, ενώ ο ίδιος καθαρός χώρος με υψηλή πληρότητα, συχνή κίνηση εισόδου/εξόδου, υψηλή διαδικασία παραγωγής σωματιδίων ή ουδέτερη πίεση χώρου θα χρειαστεί πιθανώς 30 ach.
Ο σχεδιαστής πρέπει να αξιολογήσει τη συγκεκριμένη εφαρμογή του και να καθορίσει τον ρυθμό αλλαγής αέρα που θα χρησιμοποιηθεί.Άλλες μεταβλητές που επηρεάζουν τη ροή αέρα τροφοδοσίας χώρου είναι οι ροές αέρα εξαγωγής διεργασιών, ο αέρας που διεισδύει μέσα από τις πόρτες/ανοίγματα και ο αέρας που εξέρχεται από τις πόρτες/ανοίγματα.Το IEST έχει δημοσιεύσει συνιστώμενους ρυθμούς αλλαγής αέρα στο Πρότυπο 14644-4.
Εξετάζοντας το Σχήμα 1, το «Φόρεμα/Λεωφόρος» είχε τις περισσότερες διαδρομές εισόδου/εξόδου, αλλά δεν είναι κρίσιμος χώρος για τη διαδικασία, με αποτέλεσμα 20 α. χώρους και στην περίπτωση της «Κλειδαριάς αέρα συσκευασίας Bone Cement», ο αέρας ρέει από την κλειδαριά αέρα στον χώρο συσκευασίας.Αν και αυτές οι κλειδαριές αέρα έχουν περιορισμένη διαδρομή εισόδου/εξόδου και δεν διεργασίες δημιουργίας σωματιδίων, η κρίσιμη σημασία τους ως ενδιάμεσος φραγμός μεταξύ της «Ενδυμασίας/Ξεφορεμένης» και των διαδικασιών κατασκευής έχει ως αποτέλεσμα να έχουν 40 ach.
Το "Final Packaging" τοποθετεί τις σακούλες οστικού τσιμέντου/διαλύτη σε μια δευτερεύουσα συσκευασία η οποία δεν είναι κρίσιμη και έχει ως αποτέλεσμα μια ταχύτητα 20 ach.Η «Συσκευασία Bone Cement Packaging» είναι μια κρίσιμη διαδικασία και έχει ρυθμό 40 ach.Η «Συσκευασία διαλύτη» είναι μια πολύ κρίσιμη διαδικασία που εκτελείται σε απορροφητήρες στρωτής ροής Κλάσης 100 (ISO 5) σε καθαρό δωμάτιο κλάσης 1.000 (ISO 6).Το «Solvent Packaging» έχει πολύ περιορισμένη διαδρομή εισόδου/εξόδου και χαμηλή παραγωγή σωματιδίων διεργασίας, με αποτέλεσμα ρυθμό 150 ach.
Ταξινόμηση Cleanroom και Αλλαγές αέρα ανά ώρα
Η καθαριότητα του αέρα επιτυγχάνεται περνώντας τον αέρα μέσα από φίλτρα HEPA.Όσο πιο συχνά ο αέρας περνά μέσα από τα φίλτρα HEPA, τόσο λιγότερα σωματίδια παραμένουν στον αέρα του δωματίου.Ο όγκος του αέρα που φιλτράρεται σε μία ώρα διαιρούμενος με τον όγκο του δωματίου δίνει τον αριθμό των αλλαγών αέρα ανά ώρα.
Οι παραπάνω προτεινόμενες αλλαγές αέρα ανά ώρα είναι μόνο ένας εμπειρικός κανόνας σχεδιασμού.Θα πρέπει να υπολογίζονται από έναν ειδικό στην καθαριότητα του HVAC, καθώς πρέπει να ληφθούν υπόψη πολλές πτυχές, όπως το μέγεθος του δωματίου, ο αριθμός των ατόμων στο δωμάτιο, ο εξοπλισμός στο δωμάτιο, οι διαδικασίες που εμπλέκονται, το κέρδος θερμότητας κ.λπ. .
Βήμα πέμπτο: Προσδιορίστε τη ροή εξαγωγής αέρα στο διάστημα
Η πλειονότητα των καθαρών αιθουσών βρίσκεται υπό θετική πίεση, με αποτέλεσμα η προγραμματισμένη διήθηση αέρα σε παρακείμενους χώρους με χαμηλότερη στατική πίεση και απρογραμμάτιστη διήθηση αέρα μέσω ηλεκτρικών πριζών, φωτιστικών, κουφωμάτων, κουφωμάτων πορτών, διεπαφή τοίχου/δαπέδου, διεπαφή τοίχου/οροφής και πρόσβασης πόρτες.Είναι σημαντικό να καταλάβετε ότι τα δωμάτια δεν είναι ερμητικά σφραγισμένα και έχουν διαρροές.Ένας καλά σφραγισμένος χώρος καθαρισμού θα έχει ποσοστό διαρροής όγκου 1% έως 2%.Είναι κακή αυτή η διαρροή;Οχι απαραίτητα.
Πρώτον, είναι αδύνατο να έχουμε μηδενική διαρροή.Δεύτερον, εάν χρησιμοποιείτε συσκευές ελέγχου ενεργού τροφοδοσίας, επιστροφής και αέρα εξαγωγής, πρέπει να υπάρχει τουλάχιστον 10% διαφορά μεταξύ της ροής αέρα τροφοδοσίας και επιστροφής για να αποσυνδέσετε στατικά τις βαλβίδες τροφοδοσίας, επιστροφής και εξαγωγής αέρα μεταξύ τους.Η ποσότητα του αέρα που διηθείται μέσα από τις πόρτες εξαρτάται από το μέγεθος της πόρτας, τη διαφορά πίεσης κατά μήκος της πόρτας και το πόσο καλά είναι σφραγισμένη η πόρτα (φλάντζες, σταγόνες πόρτας, κλείσιμο).
Γνωρίζουμε ότι ο προγραμματισμένος αέρας διείσδυσης/διήθησης πηγαίνει από τον ένα χώρο στον άλλο χώρο.Πού πάει η απρογραμμάτιστη διήθηση;Ο αέρας ανακουφίζει μέσα στο χώρο του καρφιού και έξω από την κορυφή.Εξετάζοντας το παράδειγμα του έργου μας (Εικόνα 1), η διήθηση αέρα μέσω της πόρτας 3 επί 7 ποδιών είναι 190 cfm με διαφορική στατική πίεση 0,03 in wg και 270 cfm με διαφορική στατική πίεση 0,05 in. wg
Βήμα έκτο: Προσδιορίστε την ισορροπία αέρα του διαστήματος
Η ισορροπία αέρα του χώρου αποτελείται από την προσθήκη όλης της ροής αέρα στο χώρο (τροφοδοσία, διείσδυση) και όλη η ροή αέρα που αφήνει το χώρο (εξάτμιση, εξαγωγή, επιστροφή) να είναι ίση.Εξετάζοντας το ισοζύγιο αέρα χώρου της εγκατάστασης οστικής τσιμέντου (Εικόνα 2), το "Solvent Packaging" έχει ροή αέρα τροφοδοσίας 2.250 cfm και 270 cfm διήθησης αέρα στο "Sterile Air Lock", με αποτέλεσμα μια ροή αέρα επιστροφής 1.980 cfm.Το "Sterile Air Lock" έχει 290 cfm αέρα τροφοδοσίας, 270 cfm διείσδυσης από το "Solvent Packaging" και 190 cfm διήθηση στο "Gown/Ungown", με αποτέλεσμα μια ροή αέρα επιστροφής 370 cfm.
Το "Bone Cement Packaging" έχει ροή αέρα τροφοδοσίας 600 cfm, 190 cfm φιλτραρίσματος αέρα από το "Bone Cement Air Lock", 300 cfm εξάτμιση συλλογής σκόνης και 490 cfm αέρα επιστροφής.Το "Bone Cement Air Lock" έχει αέρα τροφοδοσίας 380 cfm, 190 cfm διήθηση στο "Bone Cement Packaging" έχει 670 cfm αέρα παροχής, 190 cfm διήθηση στο "Gown/Ungown".Το "Final Packaging" έχει αέρα τροφοδοσίας 670 cfm, διήθηση 190 cfm στο "Gown/Ungown" και 480 cfm αέρα επιστροφής.Το "Gown/Ungown" έχει 480 cfm αέρα τροφοδοσίας, 570 cfm διείσδυσης, 190 cfm διήθησης και 860 cfm αέρα επιστροφής.
Τώρα προσδιορίσαμε την παροχή καθαρού δωματίου, τη διείσδυση, τη διήθηση, την εξάτμιση και τις ροές αέρα επιστροφής.Η τελική ροή αέρα επιστροφής χώρου θα ρυθμιστεί κατά την εκκίνηση για μη προγραμματισμένη διήθηση αέρα.
Βήμα έβδομο: Αξιολογήστε τις υπόλοιπες μεταβλητές
Άλλες μεταβλητές που πρέπει να αξιολογηθούν περιλαμβάνουν:
Θερμοκρασία: Οι εργαζόμενοι στο Cleanroom φορούν μπλούζες ή γεμάτες στολές λαγουδάκι πάνω από τα κανονικά ρούχα τους για να μειώσουν τη δημιουργία σωματιδίων και την πιθανή μόλυνση.Λόγω του επιπλέον ρουχισμού τους, είναι σημαντικό να διατηρείται χαμηλότερη θερμοκρασία χώρου για την άνεση των εργαζομένων.Ένα εύρος θερμοκρασίας χώρου μεταξύ 66°F και 70° θα προσφέρει άνετες συνθήκες.
Υγρασία: Λόγω της υψηλής ροής αέρα ενός καθαρού δωματίου, αναπτύσσεται ένα μεγάλο ηλεκτροστατικό φορτίο.Όταν η οροφή και οι τοίχοι έχουν υψηλό ηλεκτροστατικό φορτίο και ο χώρος έχει χαμηλή σχετική υγρασία, τα αιωρούμενα σωματίδια θα προσκολληθούν στην επιφάνεια.Όταν η σχετική υγρασία του χώρου αυξάνεται, το ηλεκτροστατικό φορτίο εκφορτίζεται και όλα τα σωματίδια που συλλαμβάνονται απελευθερώνονται σε σύντομο χρονικό διάστημα, με αποτέλεσμα ο καθαρός χώρος να βγει εκτός προδιαγραφών.Η ύπαρξη υψηλού ηλεκτροστατικού φορτίου μπορεί επίσης να βλάψει τα ευαίσθητα στην ηλεκτροστατική εκκένωση υλικά.Είναι σημαντικό να διατηρείται η σχετική υγρασία του χώρου αρκετά υψηλή ώστε να μειώνεται η συσσώρευση ηλεκτροστατικού φορτίου.Ένα RH ή 45% +5% θεωρείται το βέλτιστο επίπεδο υγρασίας.
Στρωματικότητα: Πολύ κρίσιμες διεργασίες ενδέχεται να απαιτούν στρωτή ροή για να μειωθεί η πιθανότητα να εισέλθουν ρύποι στο ρεύμα αέρα μεταξύ του φίλτρου HEPA και της διαδικασίας.Το πρότυπο IEST #IEST-WG-CC006 παρέχει απαιτήσεις στρωτότητας ροής αέρα.
Ηλεκτροστατική εκκένωση: Πέρα από την ύγρανση του χώρου, ορισμένες διεργασίες είναι πολύ ευαίσθητες σε ζημιές από ηλεκτροστατική εκκένωση και είναι απαραίτητο να τοποθετηθεί γειωμένο αγώγιμο δάπεδο.
Επίπεδα θορύβου και κραδασμοί: Ορισμένες διαδικασίες ακριβείας είναι πολύ ευαίσθητες στο θόρυβο και τους κραδασμούς.
Βήμα όγδοο: Προσδιορίστε τη διάταξη του μηχανικού συστήματος
Διάφορες μεταβλητές επηρεάζουν τη διάταξη του μηχανικού συστήματος ενός καθαρού δωματίου: διαθεσιμότητα χώρου, διαθέσιμη χρηματοδότηση, απαιτήσεις διαδικασίας, ταξινόμηση καθαριότητας, απαιτούμενη αξιοπιστία, ενεργειακό κόστος, οικοδομικοί κώδικες και τοπικό κλίμα.Σε αντίθεση με τα κανονικά συστήματα A/C, τα συστήματα A/C καθαρού δωματίου έχουν ουσιαστικά περισσότερο αέρα παροχής από ό,τι απαιτείται για την κάλυψη των φορτίων ψύξης και θέρμανσης.
Τα καθαρά δωμάτια κατηγορίας 100.000 (ISO 8) και χαμηλότερης κατηγορίας 10.000 (ISO 7) μπορούν να έχουν όλο τον αέρα να περνάει από το AHU.Βλέποντας το Σχήμα 3, ο αέρας επιστροφής και ο εξωτερικός αέρας αναμειγνύονται, φιλτράρονται, ψύχονται, θερμαίνονται ξανά και υγραίνονται πριν τροφοδοτηθούν στα τερματικά φίλτρα HEPA στην οροφή.Για να αποφευχθεί η επανακυκλοφορία ρύπων στο καθαρό δωμάτιο, ο αέρας επιστροφής συλλέγεται από χαμηλές επιστροφές τοίχου.Για υψηλότερης κατηγορίας 10.000 (ISO 7) και καθαρότερους χώρους καθαριότητας, οι ροές αέρα είναι πολύ υψηλές για να περάσει όλος ο αέρας από το AHU.Κοιτάζοντας το Σχήμα 4, ένα μικρό μέρος του αέρα επιστροφής αποστέλλεται πίσω στο AHU για προετοιμασία.Ο αέρας που απομένει επιστρέφει στον ανεμιστήρα κυκλοφορίας.
Εναλλακτικές λύσεις στις Παραδοσιακές Μονάδες Αεροπορίας
Οι μονάδες φίλτρου ανεμιστήρα, γνωστές επίσης ως ενσωματωμένες μονάδες ανεμιστήρα, είναι μια αρθρωτή λύση φιλτραρίσματος καθαρού χώρου με ορισμένα πλεονεκτήματα σε σχέση με τα παραδοσιακά συστήματα διαχείρισης αέρα.Εφαρμόζονται τόσο σε μικρούς όσο και σε μεγάλους χώρους με βαθμολογία καθαρότητας τόσο χαμηλή όσο το ISO Class 3. Οι ρυθμοί αλλαγής αέρα και οι απαιτήσεις καθαριότητας καθορίζουν τον αριθμό των απαιτούμενων φίλτρων ανεμιστήρα.Μια οροφή καθαρού δωματίου κλάσης 8 ISO μπορεί να απαιτεί μόνο το 5-15% της κάλυψης οροφής, ενώ μια τάξη ISO 3 ή πιο καθαρό δωμάτιο μπορεί να απαιτεί κάλυψη 60-100%.
Βήμα ένατο: Εκτελέστε υπολογισμούς θέρμανσης/ψύξης
Κατά την εκτέλεση των υπολογισμών θέρμανσης/ψύξης καθαρού δωματίου, λάβετε υπόψη τα ακόλουθα:
Χρησιμοποιήστε τις πιο συντηρητικές κλιματικές συνθήκες (99,6% σχεδιασμός θέρμανσης, 0,4% στεγνός λαμπτήρας/μέση σχεδίαση ψύξης λαμπτήρα υγρού και 0,4% δεδομένα σχεδιασμού ψύξης υγρού λαμπτήρα/μέση λάμπα ξηρού λαμπτήρα).
Συμπεριλάβετε το φιλτράρισμα στους υπολογισμούς.
Συμπεριλάβετε τη θερμότητα της πολλαπλής του υγραντήρα στους υπολογισμούς.
Συμπεριλάβετε το φορτίο διεργασίας στους υπολογισμούς.
Συμπεριλάβετε τη θερμότητα του ανεμιστήρα ανακυκλοφορίας στους υπολογισμούς.
Βήμα δέκατο: Πολεμήστε για Μηχανικό Χώρο Δωματίου
Τα Cleanrooms είναι μηχανικά και ηλεκτρικά εντατικά.Καθώς η ταξινόμηση καθαριότητας του καθαρού δωματίου γίνεται πιο καθαρή, απαιτείται περισσότερος χώρος μηχανικής υποδομής για να παρέχεται επαρκής υποστήριξη στο καθαρό δωμάτιο.Χρησιμοποιώντας ένα καθαρό δωμάτιο 1.000 τετραγωνικών ποδιών για παράδειγμα, ένας καθαρός χώρος κλάσης 100.000 (ISO 8) θα χρειαστεί 250 έως 400 τετραγωνικά πόδια χώρου υποστήριξης, ένας καθαρός χώρος κλάσης 10.000 (ISO 7) θα χρειαστεί 250 έως 750 τετραγωνικά πόδια χώρου υποστήριξης, ένας καθαρός χώρος κλάσης 1.000 (ISO 6) θα χρειαστεί 500 έως 1.000 τετραγωνικά πόδια χώρου υποστήριξης και ένας καθαρός χώρος κλάσης 100 (ISO 5) θα χρειαστεί 750 έως 1.500 τετραγωνικά πόδια χώρου υποστήριξης.
Το πραγματικό τετραγωνικό μήκος υποστήριξης θα ποικίλλει ανάλογα με τη ροή αέρα και την πολυπλοκότητα του AHU (Απλό: φίλτρο, πηνίο θέρμανσης, πηνίο ψύξης και ανεμιστήρας· Σύνθετο: εξασθενητής ήχου, ανεμιστήρας επιστροφής, τμήμα αέρα ανακούφισης, είσοδος εξωτερικού αέρα, τμήμα φίλτρου, τμήμα θέρμανσης, τμήμα ψύξης, υγραντήρας, ανεμιστήρας τροφοδοσίας και πλήθος εκκένωσης) και αριθμός ειδικών συστημάτων υποστήριξης καθαρού χώρου (εξάτμιση, μονάδες αέρα ανακυκλοφορίας, κρύο νερό, ζεστό νερό, ατμός και νερό DI/RO).Είναι σημαντικό να κοινοποιήσετε τον απαιτούμενο χώρο μηχανολογικού εξοπλισμού στον αρχιτέκτονα του έργου νωρίς στη διαδικασία σχεδιασμού.
Τελικές σκέψεις
Τα Cleanrooms είναι σαν τα αγωνιστικά αυτοκίνητα.Όταν σχεδιάζονται και κατασκευάζονται σωστά, είναι μηχανήματα υψηλής απόδοσης.Όταν είναι κακώς σχεδιασμένα και κατασκευασμένα, λειτουργούν κακώς και είναι αναξιόπιστα.Τα Cleanrooms έχουν πολλές πιθανές παγίδες και η επίβλεψη από έναν μηχανικό με εκτεταμένη εμπειρία καθαρού δωματίου συνιστάται για τα πρώτα δύο έργα καθαρού δωματίου.
Πηγή: gotopac
Ώρα δημοσίευσης: Απρ-14-2020